基于溫度在線監(jiān)測和帶電檢測手段的超高壓設(shè)備缺陷檢測成功應(yīng)用研究

摘 要：某變電站通過無線測溫在線監(jiān)測裝置和人工紅外測溫發(fā)現(xiàn)變壓器套管溫度異常升高的重大隱患，及時(shí)申請(qǐng)停運(yùn)處理，避免了一次重大設(shè)備故障。為后續(xù)變電站同類型設(shè)備的運(yùn)行監(jiān)測提供了有力的數(shù)據(jù)支撐和經(jīng)驗(yàn)借鑒。

關(guān)鍵詞：在線監(jiān)測；帶電監(jiān)測；設(shè)備缺陷

自投運(yùn)以來，該變電站配置的套管、設(shè)備接頭多次發(fā)生發(fā)熱、放電故障，嚴(yán)重影響了變電站安全穩(wěn)定運(yùn)行，設(shè)備深層次發(fā)熱、放電故障已成為影響供電可靠性的重要因素。

加強(qiáng)新技術(shù)在運(yùn)維工作中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站核心設(shè)備運(yùn)行情況的全覆蓋監(jiān)視，便于運(yùn)維人員及時(shí)掌握關(guān)鍵設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)變化情況，盡早發(fā)現(xiàn)、處理設(shè)備缺陷、隱患，減少故障損失。

一、實(shí)施過程

針對(duì)電力系統(tǒng)歷年類似設(shè)備故障，該站采取了一系列監(jiān)視管控措施，從技術(shù)和管理兩方面加大了對(duì)該類型套管的監(jiān)視力度。

（一）加強(qiáng)新技術(shù)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)核心設(shè)備紅外監(jiān)視全覆蓋

對(duì)全站套管、主通流回路接頭加裝了無線感溫模塊和紅外巡視機(jī)器人，對(duì)套管頂部法蘭增加紅外實(shí)時(shí)測溫，實(shí)現(xiàn)了對(duì)全站核心設(shè)備的全覆蓋、不間斷監(jiān)視。

（二）強(qiáng)化管理，細(xì)化運(yùn)維措施和要求

制定《變電站核心設(shè)備專項(xiàng)監(jiān)測方案》，按照定時(shí)、定點(diǎn)、定角度巡視方式，采取紅外測溫、無線測溫、紫外放電檢測相結(jié)合措施，每日2次對(duì)設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行檢測，同時(shí)根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)備SF6氣體分解物檢測和充油設(shè)備的油色譜分析，綜合分析設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)變化趨勢。

二、主要成果

自該站設(shè)備多次發(fā)生故障后，總結(jié)以往運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，制定了嚴(yán)密的運(yùn)維預(yù)控措施，除日常巡視檢查外，還要求變電站生產(chǎn)人員將紅外熱成像、紫外電暈成像作為巡視、檢查的必備手段，作為日常周期性運(yùn)維工作，每日至少兩次對(duì)核心設(shè)備開展檢測工作，同時(shí)結(jié)合紅外巡視機(jī)器人、無線測溫裝置上傳數(shù)據(jù)，嚴(yán)密監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行情況，確保及早發(fā)現(xiàn)、處理設(shè)備異常。

（一）發(fā)現(xiàn)過程

某日，該站運(yùn)維值班人員通過紅外測溫發(fā)現(xiàn)某套管溫度橫向?qū)Ρ绕渌坠芨叱?0-15℃，無線測溫套管接頭溫度高達(dá)48.5℃，人工紅外測溫檢測該套管三分之一處溫度最高達(dá)到50℃左右（其余套管溫度為35℃左右）。

以下為套管溫度圖譜對(duì)比圖：

發(fā)現(xiàn)溫度異常后，立即組織對(duì)該套管開展SF6氣體檢測進(jìn)行驗(yàn)證，檢測結(jié)果為：SO2：86.5PPM，H2S：0PPM，HF：0PPM，CO：147.2PPM，純度98.13%，微水為141.8PPM，與上次試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比發(fā)現(xiàn)SO2異常增加，初步懷疑該套管接頭處存在過熱異常區(qū)，需立即停電檢查。

（二）處理過程

發(fā)現(xiàn)異常后，立即向調(diào)度申請(qǐng)緊急停電處理，至次日上午備用變壓器更換完畢，設(shè)備恢復(fù)正常運(yùn)行。拆下的套管經(jīng)測量直阻已達(dá)515μ？贅，超出廠值近15倍。

（三）解體分析

將故障套管返廠解體后發(fā)現(xiàn)導(dǎo)電桿觸指連接處有嚴(yán)重過熱現(xiàn)象，鋁導(dǎo)管內(nèi)表帶已失去彈性且嚴(yán)重變形，電容芯子頂端表面涂漆起皺，尼龍導(dǎo)向錐已融化流淌，詳見下圖。

綜合評(píng)價(jià)該缺陷處于過熱初期，但已有加速發(fā)展跡象，故障隨時(shí)可能發(fā)生。通過實(shí)施嚴(yán)密的狀態(tài)檢測措施，及時(shí)發(fā)現(xiàn)了設(shè)備異常，避免了一次重大設(shè)備故障。

三、經(jīng)驗(yàn)啟示

事實(shí)證實(shí)基于溫度在線監(jiān)測和帶電檢測的運(yùn)檢手段有效發(fā)現(xiàn)了設(shè)備內(nèi)部故障，成功避免了一次重大設(shè)備故障，對(duì)后續(xù)電力設(shè)備運(yùn)維監(jiān)測提供了有益的參考。

參考文獻(xiàn)：

[1] 特高壓交直流電網(wǎng)，劉振亞，中國電力出版社.

[2] “變電設(shè)備在線監(jiān)測與故障診斷”黃新波.中國電力出版社.

[3] 變電設(shè)備帶電檢測異常分析典型案例，孫學(xué)鋒，中國電力出版社.

作者簡介：馮新文（1982-），男，漢族，山西忻州繁峙縣砂河鎮(zhèn)人，本科，工程師，國網(wǎng)內(nèi)蒙古東部電力有限公司，長期從事超高壓、特高壓交直流輸運(yùn)檢管理工作。